Programovací jazyk Python: Čo to je a na čo sa používa

Programovací jazyk Python je interpretovaný, vysokoúrovňový jazyk so stručným a čitateľným zápisom. Používa sa na automatizáciu, prácu s dátami aj testovanie softvéru. Programovanie v Pythone sa dá začať bez predchádzajúcich skúseností, preto sa na ňom často učia základy programovania na školách aj v kurzoch.

Čo je programovací jazyk Python

Programovací jazyk Python je plnohodnotný jazyk na všeobecné použitie, v ktorom vznikajú krátke skripty aj rozsiahle aplikácie. Čo je Python, vystihuje oficiálna dokumentácia jednou vetou: jazyk, ktorý spája veľké možnosti s veľmi prehľadnou syntaxou. Syntax sú pravidlá, podľa ktorých sa kód zapisuje.

Python je interpretovaný jazyk: príkazy vykonáva interpreter jeden po druhom a program sa vopred neprekladá do strojového kódu, teda do inštrukcií pre procesor. Je to aj vysokoúrovňový jazyk, takže sa v kóde nestaráš o pamäť ani o procesor a píšeš v pojmoch blízkych ľudskej reči.

Kto a kedy vytvoril Python

Python vytvoril holandský programátor Guido van Rossum, ktorý na ňom začal pracovať v decembri 1989 a prvú verziu zverejnil vo februári 1991. Podľa oficiálnej dokumentácie potreboval jazyk, ktorý sa dá ľahko rozširovať. Práva k jazyku dnes drží nezisková organizácia Python Software Foundation.

Hlavné vlastnosti jazyka Python

Jazyk Python má päť vlastností, ktoré vysvetľujú, prečo sa používa v toľkých oblastiach:

Ako čitateľne Python vyzerá, ukazuje krátky program:

mena = ["Anna", "Peter", "Zuzana"]
for meno in mena:
    print("Ahoj, " + meno)

Program prejde zoznam troch mien a každé z nich pozdraví na samostatnom riadku.

Na čo sa používa Python

Python sa používa najmä na automatizáciu opakovaných úloh, analýzu dát, strojové učenie, vývoj webových aplikácií a testovanie softvéru. Na väčšinu úloh ponúka Python knižnice, ktoré stačí nainštalovať. Knižnica je hotový balík kódu, ktorý rieši určitý typ úloh a do programu sa len pripojí.

Automatizácia a skripty

V jazyku Python automatizácia znamená, že opakovanú ručnú prácu prevezme skript. Skript je menší program na jednu úlohu, napríklad na kontrolu a triedenie logov, zostavenie pravidelného reportu alebo hromadnú úpravu dokumentov. Log je záznam o tom, čo sa v systéme dialo. Na prácu so súbormi a priečinkmi stačí štandardná knižnica, napríklad modul pathlib. Úloha, ktorú niekto každý deň robí ručne, sa tak zmení na jeden príkaz.

Analýza dát a data science

Pri analýze dát sa Python používa na čistenie, spájanie a vyhodnocovanie tabuliek, ktoré sú na tabuľkový procesor priveľké. Knižnica pandas pracuje s dátami v tabuľkách, knižnica NumPy s rozsiahlymi číselnými poľami. Kód sa často píše v prostredí Jupyter Notebook, kde sa spúšťa po častiach a výsledok vrátane grafu vidno hneď pod ním. Data science je odbor, ktorý z dát pomocou štatistiky a programovania získava odpovede na konkrétne otázky.

Strojové učenie a umelá inteligencia

Strojové učenie (machine learning, ML) je oblasť umelej inteligencie (AI), v ktorej sa program učí z dát namiesto toho, aby dostal presné pravidlá. Python sa na umelú inteligenciu hodí vďaka knižniciam: scikit-learn obsahuje klasické algoritmy, napríklad na triedenie a predpovedanie, PyTorch a TensorFlow slúžia na neurónové siete, ktoré stoja za rozpoznávaním obrazu či jazykovými modelmi.

Z knižníc na strojové učenie som pracovala so scikit-learn a TensorFlow.

Webové aplikácie

Vo webových aplikáciách beží Python na serveri: spracúva požiadavky z prehliadača, pracuje s databázou a vracia hotovú stránku alebo dáta. Framework je sada hotových stavebných prvkov, na ktorých sa aplikácia postaví rýchlejšie než od nuly. Framework Django obsahuje väčšinu potrebného v jednom balíku vrátane prihlasovania a administrácie, framework Flask je menší a hodí sa na jednoduchšie služby, napríklad na malú internú aplikáciu.

Prečítaj si aj:Data science: Disciplína, ktorá formuje budúcnosť práce s informáciamiZisti, čo je data science a aké sú jej silné stránky. Vieš, prečo je dôležitá a aké výhody prináša firmám?

Python v automatizácii testov a v DevOps

V testovaní softvéru sa Python používa na písanie automatizovaných testov a v DevOps na skripty, ktoré spájajú nástroje a kroky nasadzovania. Na písanie testov pritom netreba skúsenosti s vývojom aplikácií. V nástroji Robot Framework sa testy skladajú z kľúčových slov, ktoré sa čítajú ako kroky testu, a nástroj sa rozširuje knižnicami napísanými v jazyku Python. V nástroji pytest sa testy píšu ako bežné funkcie v jazyku Python, takže tam sa základy programovania zídu.

Na projektoch s webovými aplikáciami som v nástroji Robot Framework testovala používateľské rozhranie aj API. Volania API som riešila knižnicou RequestsLibrary a kontrolu údajov v databáze knižnicou DatabaseLibrary, takže na rozhranie, API aj databázu stačil jeden nástroj.

Na pozícii DevOps Test Engineer som v nástroji Prefect nastavovala a spravovala workflowy, ktoré sa píšu v jazyku Python a spúšťajú sa podľa plánu, bez ručného zásahu. Pri code review sme kód kontrolovali nástrojmi mypy a Ruff, ktoré odhalia chyby v typoch a v štýle zápisu ešte pred spustením.

Výhody a nevýhody jazyka Python

Hlavnou výhodou jazyka Python je čitateľný zápis a množstvo hotových knižníc, hlavnou nevýhodou pomalší beh programov v porovnaní s kompilovanými jazykmi. Kompilovaný jazyk je jazyk, ktorého kód sa pred spustením celý preloží do strojového kódu.

Výhody prevážia pri úlohách, kde rozhoduje rýchlosť písania a nie rýchlosť behu: pri skriptoch, testoch, analýze dát a prototypoch je Python jazyk, v ktorom funkčný výsledok vznikne rýchlo. Nevýhody zavážia tam, kde program musí reagovať v zlomkoch sekundy alebo spracúvať veľkú záťaž. Chybám v typoch sa dá predchádzať nástrojmi na kontrolu kódu a testami. Obľúbený je Python najmä preto, že na väčšinu úloh už existuje hotová knižnica.

Python v porovnaní s jazykmi Java a Go

Programy v jazyku Python sú spravidla kratšie a píšu sa rýchlejšie než v jazyku Java, pri behu sú však pomalšie. Podľa eseje na python.org bývajú troj- až päťnásobne kratšie než rovnaké programy v jazyku Java, najmä vďaka vstavaným dátovým typom a dynamickému typovaniu. Jazyk Go je na rozdiel od jazyka Python kompilovaný. Rozdiely medzi jazykmi Python, Java a Go popisuje nasledujúca tabuľka:

Porovnanie jazykov Python, Java a Go

Programovanie v Pythone: Ako začať

Na začiatok s programovaním v Pythone stačí nainštalovať Python z oficiálnej stránky python.org, otvoriť editor a napísať prvý krátky program. Programovanie v Pythone sa dá vyskúšať za jedno popoludnie. Podľa oficiálnej dokumentácie je Python vhodný aj ako prvý jazyk, pretože má jednoduchú a jednotnú syntax. Postup má štyri kroky:

1. Inštalácia. Stiahni si z python.org inštalátor jazyka Python 3 pre svoj operačný systém a spusti ho.
2. Editor. Na začiatok stačí editor IDLE, ktorý sa nainštaluje spolu s jazykom Python. Neskôr si vyberieš editor podľa seba.
3. Prvý program. Napíš program, ktorý vypíše jednu vetu, ulož ho ako súbor s príponou .py a spusti.
4. Malý vlastný projekt. Po prvom programe pokračuj malým projektom, na ktorom si precvičíš základné stavebné prvky jazyka.

Pri jazyku Python základy vysvetľuje oficiálny tutoriál na docs.python.org a v slovenčine online učebnica Programovanie v Pythone od Andreja Blaha. Materiály označené ako Python pre začiatočníkov ponúkajú aj online kurzy. Podrobnosti nájdeš v článku Programovanie je budúcnosť. Nauč sa programovať vďaka online kurzom aj ty.

Kde sa Python uplatní v práci

Python sa uplatní v testovaní softvéru, analýze dát, DevOps, strojovom učení a pri vývoji backendu. Backend je časť aplikácie, ktorá beží na serveri a používateľ ju nevidí. V testovaní a v DevOps býva Python pracovným nástrojom popri iných zručnostiach, v analýze dát a strojovom učení býva hlavným jazykom. Znalosť jazyka sa dá preniesť medzi oblasťami, mení sa len sada knižníc.

Prečítaj si aj:7 tipov, ako ľahšie programovať v jazyku JavaPrečítaj si programátorské tipy našich kolegov a uľahči si programovanie v jazyku JAVA.Ak si sa rozhodol pre Java programovanie, pravdepodobne siahneš najskôr po kurze. Bez ohľadu na to, či si sa iba začal vzdelávať alebo už máš niekoľko lekcií za sebou, existujú isté pravidlá, o ktorých sa bežne na školení nedozvieš. Programátori, ktorí v jazyku […]